可重放截瘫胸主动脉阻断脊髓缺血再灌注的小鼠模型
March 3rd, 2014
脊髓缺血再灌注损伤的机理认识的缺乏阻碍了进一步的附属物，以防止截瘫以下高风险的主动脉操作。因此，动物模型的开发是必不可少的。这个手稿展示了可重复的下肢瘫痪继小鼠模型主动脉闭塞。
以下实验的总体目标是研究 murn 模型中脊髓缺血的影响。这是通过首先在股动脉上插入激光多普勒探头来实现的。接下来，进行胸骨切开术以进入主动脉弓和左锁骨下动脉。
然后仔细解剖主动脉和锁骨下动脉，以充分减少流向脊髓的动脉血流。获得结果。cho 是一种术后神经功能缺损，基于 Baso 小鼠评分。
与其他现有方法（例如侧开胸术）相比，该技术的主要优点是不会违反复数空格。这种方法可以帮助回答病理生理学或脊髓、峡道灌注损伤的问题，并为药物干预提供潜力。该技术的含义延伸到预防脊髓缺血后截瘫的疗法。
虽然这种方法可以深入了解使胸腔手术复杂化的截瘫，但它也可以应用于导致急性脊髓缺血的其他疾病过程，例如低血压或血管通路。一般来说，刚接触这项技术的人会努力去除主动脉弓，因为需要格外小心以避免死亡、出血或气胸。因此，我们在使用侧开胸方法遇到一些困难后首先考虑了这项技术，该方法在文献中广泛发表，但与我们动物的死亡率较高有关。
这种方法的视觉演示至关重要，因为纵隔清扫术期间需要格外小心，以防止术中死亡。根据文本协议麻醉小鼠后，确保其充分镇静并去除中线胸部和左下肢腹面的毛发后，将润滑的直肠探针插入小鼠的直肠并固定在手术床上。调整加热床，使直肠目标温度达到 36.5 摄氏度。
接下来，在股动脉上做一个小切口，并从皮下组织上解剖皮肤。然后将激光多普勒探头插入股动脉上。调整探头位置，直到灌注监测仪记录超过 800 个灌注单位，以对主动脉弓和锁骨下动脉进行解剖。
在胸骨切迹上方做一个 2 厘米的皮肤切口，轻轻地将皮肤从皮下组织上解剖开来。如果发生出血，请解剖下颌下腺。使用棉签在无血管平面上轻轻按压。
使用镊子将下颌下腺通过中线分开。轻轻提起胸骨，然后用剪刀小心地通过胸骨中线进行 1 厘米的中线胸骨切开术。在胸骨边缘的每一侧放置五根 oh 回缩缝合线，然后横向缩回胸骨，将缝合线固定到手术床上。
接下来，使用钝器解剖，释放沿气管的带状肌肉。然后用剪刀分割左带肌，以改善暴露。从周围组织中解剖胸腺。
继续钝性解剖，直到看到大血管。要格外小心，以防止进入胸膜腔，然后在主动脉弓和左锁骨下动脉上放置血管夹。验证远端血流是否已被适当破坏，这将被视为灌注单位减少 90% 以上。
继续闭塞 4 到 8 分钟。时间到了，取下血管夹并验证止血以关闭胸骨切开术和皮肤。首先移除鼠标左侧的回缩缝合线。
使用正确的回缩缝合线闭合胸骨切开术，并使用连续的 5 oh 缝合闭合皮肤。让鼠标在放置在加热垫上的笼子中恢复，然后再将其放回可以获取食物和水的普通笼子中。监测它是否有呼吸窘迫的迹象，如有必要，根据文本方案实施安乐死。
最后，使用 Baso 鼠标运动秤来监测动物。每隔 12 小时，小鼠接受 4 至 8 分钟的假手术或主动脉闭塞术。术后，通过此处所示的 Baso 小鼠评分系统对动物进行评分。
该图表明，接受假手术的小鼠在任何时候都没有可观察到的功能缺陷。术。中度缺血小鼠在 12 小时后肢功能接近正常，进行性功能下降至 48 小时完全瘫痪。延长缺血组小鼠术后完全瘫痪，无任何可恢复的功能。
看完这个视频，你应该对如何安全地解剖主动脉弓和充分减少脊髓的动脉血流有一个很好的了解。
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概述
本研究使用小鼠模型研究脊髓缺血-再灌注损伤。该研究旨在建立一种可重复的方法来诱导胸主动脉阻塞后下肢瘫痪。
关键研究组成部分
科学领域
- 神经科学
- 血管生物学
- 动物模型
背景
- 脊髓缺血-再灌注损伤可导致截瘫。
- 了解其机制对于制定预防策略至关重要。
- 动物模型对于研究这种情况至关重要。
- 胸主动脉阻塞是高风险主动脉手术的重要风险因素。
研究目的
- 开发一个可靠的动物模型用于研究脊髓缺血。
- 评估动脉血流减少对脊髓功能的影响。
- 提供潜在治疗干预的见解。
使用的方法
- 在股动脉上插入激光多普勒探头。
- 胸骨切开以接触主动脉弓和左锁骨下动脉。
- 小心解剖主动脉和锁骨下动脉。
- 使用Baso小鼠评分评估术后神经功能缺损。
主要结果
- 实现了可重复的下肢瘫痪。
- 结果表明手术后存在显著的神经功能缺损。
- 该模型为未来脊髓缺血研究提供了框架。
- 数据支持需要进一步研究保护策略。
结论
- 小鼠模型有效模拟脊髓缺血-再灌注损伤。
- 该模型可以帮助理解潜在的机制。
- 未来的研究可能会为接受高风险主动脉手术的患者带来更好的结果。
常见问题
Executive Industry Relevance
This murine model of thoracic aortic occlusion provides a reproducible system for studying spinal cord ischemia-reperfusion injury, a key mechanism underlying paraplegia in high-risk aortic surgery. By enabling consistent induction of neurologic deficits, the model supports mechanistic de-risking of therapeutic candidates targeting neurovascular protection. Its utility lies in early discovery workflows where target validation and phenotypic screening require disease-relevant systems with quantifiable functional outputs.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of therapeutic hypotheses in spinal cord ischemia pathways through controlled arterial occlusion.
- Operational Value: Provides a reproducible phenotype (hindlimb paralysis) for validating target engagement and pathway modulation.
- Predictive Value: Supports preclinical triage by modeling delayed and immediate paralysis phenotypes observed in clinical settings.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Generates quantifiable neurologic deficit scores (Baso mouse scale) enabling dose-response assessment of compounds.
- Operational Value: Standardized surgical procedure with laser Doppler perfusion verification ensures assay consistency across studies.
- Scalability: High survival rates and minimal intraoperative mortality support repeated use in lead identification campaigns.
Translational & Preclinical Research
- Translational Continuity: Mirrors clinical spinal cord ischemia-reperfusion injury from aortic occlusion, supporting biomarker alignment studies.
- Mechanistic De-risking: Allows evaluation of pharmacological interventions for preventing paraplegia prior to large-animal or clinical testing.
- Predictive Confidence: Reproducible paralysis onset (immediate or delayed) enables assessment of neuroprotective efficacy across timepoints.
Pipeline & Workflow Integration
The model fits within the discovery-to-preclinical continuum, serving as a phenotypic screening tool after target identification and before efficacy testing in complex disease models. It enables hypothesis-driven evaluation of neurovascular protective agents using functional locomotion as a primary endpoint.
- Discovery Biology: Supports pathway clarification in ischemia-reperfusion injury through temporal analysis of neurologic decline.
- Screening: Laser Doppler perfusion monitoring (>90% reduction) provides a quantitative, real-time biomarker for ischemic severity.
- Analytics: Baso mouse scoring at 12-hour intervals enables longitudinal assessment of functional decline and recovery potential.
- Translational Research: Disease-relevant system modeling human spinal cord ischemia supports extrapolation to preclinical safety and efficacy studies.
- Enterprise Reuse: Standardized sternotomy and vascular occlusion technique allows cross-project application in vascular biology and neuroscience programs.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Reduces mechanistic ambiguity in spinal cord injury models by providing a controlled, reproducible ischemic insult.
- Operational Value: Avoids pleural space violation, lowering mortality and increasing reproducibility compared to lateral thoracotomy approaches.
- Strategic Value: Informs go/no-go decisions by modeling clinical paraplegia risk, reducing late-stage failure in neurovascular programs.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization of candidates based on ability to prevent or delay paralysis onset.
Implementation Considerations
- Requires expertise in murine vascular dissection and sternotomy to avoid hemorrhage or pneumothorax.
- Dependent on precision instrumentation (laser Doppler probe, vascular clamps) for perfusion monitoring and occlusion consistency.
- Necessitates standardized postoperative care and neurologic scoring training for inter-rater reliability.
- Adaptation to other models (e.g., rat) may require adjustments in occlusion duration and vessel size.
- Limited to acute ischemia studies; chronic reperfusion effects require alternative designs.
